KR100513005B1 - Opitcal pick-up actuator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광 픽업 액츄에이터(optical pick-up actuator)에 있어서, 특히 렌즈홀더의 무게 중심과 트랙킹 힘 중심의 불균형으로 인해 발생되는 렌즈홀더의 롤링 모드시, 위상 흐트러짐 현상을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 광 픽업 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention provides an optical pick-up actuator (optical pick-up actuator), in particular in the rolling mode of the lens holder caused by the imbalance between the center of gravity and the tracking force of the lens holder, the light to effectively eliminate the phase disturbance phenomenon It relates to a pickup actuator.
본 발명에 따른 광 픽업 액츄에이터는, 중심부에 대물렌즈를 취부한 렌즈홀더와, 포커싱 방향으로의 가동을 위해 상기 렌즈홀더의 양측면 좌/우에 부착된 포커싱 코일과, 트랙킹 방향으로의 가동을 위해 상기 렌즈홀더의 양측면 중앙에 부착된 트랙킹 코일과, 상기 렌즈홀더의 양측면 코일들과 대향하는 다극 마그네트를 포함하는 광 픽업 액츄에이터에 있어서, 상기 트랙킹 코일은 하부 권선 면적이 상부 권선 면적보다 넓고 다극 마그네트의 극성 경계면에 회동 중심이 위치하는 좌/우 대칭 구조인 것을 특징으로 한다.An optical pick-up actuator according to the present invention includes a lens holder having an objective lens mounted in a center portion, a focusing coil attached to left and right sides of the lens holder for operation in a focusing direction, and the lens for moving in a tracking direction. In an optical pickup actuator comprising a tracking coil attached to a center of both sides of a holder and a multipole magnet facing the two side coils of the lens holder, the tracking coil has a lower winding area than the upper winding area and a polar boundary of the multipole magnet. It characterized in that the left / right symmetrical structure in which the center of rotation in.
Description
본 발명은 광 픽업 액츄에이터(optical pick-up actuator)에 있어서, 특히 렌즈홀더의 무게 중심과 트랙킹 힘 중심의 불균형으로 인해 발생되는 렌즈홀더의 롤링 모드시, 위상 흐트러짐 현상을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 광 픽업 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention provides an optical pick-up actuator (optical pick-up actuator), in particular in the rolling mode of the lens holder caused by the imbalance between the center of gravity and the tracking force of the lens holder, the light to effectively eliminate the phase disturbance phenomenon It relates to a pickup actuator.
일반적으로, 광 픽업 액츄에이터는 대물렌즈를 포함한 구조요소(bobbin, lens holder)를 이동시켜, 대물렌즈와 광기록매체(예컨대, 디스크) 간의 상대 위치를 일정하게 유지시켜 주는 역할을 수행한다. 또한, 광 픽업 액츄에이터는 광기록매체의 트랙을 추종하여 정보를 기록하고 또한 기록된 정보를 재생하는 역할을 수행한다.In general, the optical pickup actuator moves a structural element (bobbin, lens holder) including an objective lens to maintain a constant position between the objective lens and the optical recording medium (eg, a disk). Further, the optical pickup actuator records the information by following the track of the optical recording medium and also plays a role of reproducing the recorded information.
도 1은 종래 광 픽업 액츄에이터를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a conventional optical pickup actuator.
도 1을 참조하면, 광 픽업 액츄에이터(100)는 중심부에 대물렌즈(101)를 취부하고 가동하는 렌즈홀더(102)와, 렌즈홀더의 가동을 위해 측면에 결합된 자기회로로 구성된다. 자기회로는 트랙킹 및 포커싱 코일(105,106), 요크(103) 및 다극 착자된 마그네트(103)로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the optical pickup actuator 100 includes a lens holder 102 that mounts and operates an objective lens 101 at a central portion thereof, and a magnetic circuit coupled to a side surface of the lens holder for operation. The magnetic circuit consists of tracking and focusing coils 105, 106, yoke 103, and a multipole magnetized magnet 103.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 렌즈홀더(102)의 양측면 좌/우에는 포커싱 가동을 위해 포커싱 코일(105)이 마그네트 극성의 수직 경계면에 각각 대향하여 부착되며, 렌즈홀더(102)의 양측면 중심부에는 트랙킹 가동을 위해 트랙킹 코일(106)이 마그네트 극성의 수평 경계면에 각각 대향하여 부착된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the focusing coil 105 is attached to the left and right sides of the lens holder 102 so as to face the vertical boundary of the magnet polarity for focusing operation. Tracking coils 106 are attached to the central portions of the sides opposite to the horizontal boundaries of the magnet polarity for tracking operation.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 마그네트(104)는 "ㄱ"자 형상의 마그네트(104a,104c)가 서로 대칭적으로 배치되며, 좌/우 하단부에 "ㄱ"자 형상의 마그네트 극성과 반대의 극성을 갖는 마그네트(104b,104d)가 배치된다. 이러한 마그네트(104)의 실시 예로서, 한 개의 마그네트를 다극으로 착자시켜 구성할 수도 있고, 4개의 단극성 마그네트 등으로 구성할 수 있다. In addition, as shown in Figure 2, the magnet 104 is a magnet (104a, 104c) of the "a" shape is disposed symmetrically with each other, opposite the magnet polarity of the "a" shape at the bottom left / right Magnets 104b and 104d having polarities of are arranged. As an example of such a magnet 104, one magnet may be magnetized in a multipole, or may be composed of four unipolar magnets or the like.
이러한 마그네트(104)는 수평 방향으로 트랙킹 코일(106)의 회동 중심과 대향하는 서로 다른 극성 경계면(104a,104c)이 위치하고, 수직 방향으로 포커싱 코일(105)의 회동 중심과 대향하는 서로 다른 극성 경계면(104a,104b)이 위치한다.The magnet 104 has different polarity interfaces 104a and 104c facing the center of rotation of the tracking coil 106 in the horizontal direction, and different polarity interfaces facing the center of rotation of the focusing coil 105 in the vertical direction. 104a and 104b are located.
또한, 다극 착자된 마그네트(104)는 렌즈홀더(102)의 좌, 우측으로 강자성체 재질의 구조물인 "U자형 요크(103)의 내면에 각각 고정되며, 요크(103)는 픽업 베이스(미도시)와 일체화 수단에 의해 일체화되어 있다.In addition, the multi-pole magnetized magnet 104 is fixed to the inner surface of the "U-shaped yoke 103, which is a ferromagnetic material to the left and right of the lens holder 102, the yoke 103 is a pickup base (not shown) And are integrated by means of integration.
그리고, 렌즈홀더(102)의 상, 하부 측면 중심부에는 고정부(108)가 결합되어 있으며, 각 고정부(108)에는 2개가 평행한 와이어 서스펜션(107)의 일단이 고정되고, 상기 와이어 서스펜션(107)의 타단은 렌즈홀더(102)의 일측에 마련된 프레임(109)을 통해서 메인기판(111)에 고정된다. 이러한 와이어 서스펜션(107)은 상기 렌즈홀더(102)를 부상시키며, 전류를 공급하는 중계선 역할을 한다. In addition, fixing parts 108 are coupled to upper and lower side central portions of the lens holder 102, and one end of two parallel wire suspensions 107 is fixed to each fixing part 108, and the wire suspension ( The other end of 107 is fixed to the main substrate 111 through a frame 109 provided on one side of the lens holder 102. The wire suspension 107 floats the lens holder 102 and serves as a relay line for supplying current.
여기서, 프레임(109) 내부에는 강성을 갖는 와이어 서스펜션(107)을 감쇠특성을 갖도록 하기 위해 댐퍼(미도시)가 결합되고, 그 외측으로 결합된 메인기판(111)에 상기 와이어 서스펜션(107)의 타단이 납땜 고정되도록 한다.Here, a damper (not shown) is coupled to the rigid wire suspension 107 in the frame 109 to have a damping characteristic, and the wire suspension 107 is connected to the main substrate 111 coupled to the outside of the frame 109. Ensure the other end is soldered in place.
상기와 같은 액츄에이터의 동작은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 렌즈홀더 양측면 좌/우에 부착된 포커싱 코일(105)은 트랙킹 코일(106)과 직교방향으로 권선된다. 상기 포커싱 코일(105)에 전류가 흐르면 자속의 방향이 상, 하 방향으로 발생한다. 이때 포커싱 코일(105)과 대향하는 다극 마그네트(103)의 자속이 전자기적으로 작용함에 따라 포커싱 코일(105)에 수직방향으로 힘이 발생하여, 렌즈홀더(102)가 포커싱 방향(수직 상/하)으로 움직이게 되어 이를 보정하기 위한 포커싱 서보가 동작하게 된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the focusing coil 105 attached to the left and right sides of the lens holder is wound in the orthogonal direction with the tracking coil 106. When current flows through the focusing coil 105, the magnetic flux is generated in the up and down directions. At this time, as the magnetic flux of the multi-pole magnet 103 facing the focusing coil 105 acts electromagnetically, a force is generated in a direction perpendicular to the focusing coil 105, so that the lens holder 102 moves in the focusing direction (vertical up / down). ), And the focusing servo is operated to correct it.
렌즈홀더(102)의 양측면 중심부에 부착된 트랙킹 코일(106)은 서로 적당한 방향으로 감겨있어 이에 전류가 흐를 때 정해진 방향으로 자속을 발생시키고, 이는 고정되어 있는 다극 마그네트(103)와 전자기력에 의해서 반발력 및 척력이 발생시키게 된다. 상기 반발력 및 척력에 의해서 렌즈홀더(102)의 움직임이 트랙킹 방향(좌, 우)으로 움직임으로써, 트랙킹 오차를 보정하기 위한 트랙킹 서보가 동작한다.The tracking coils 106 attached to the central portions of both sides of the lens holder 102 are wound in appropriate directions to generate magnetic flux in a predetermined direction when current flows, which is caused by the fixed multipole magnet 103 and the electromagnetic force. And repulsive force is generated. By the repulsive force and the repulsive force, the movement of the lens holder 102 moves in the tracking directions (left and right), so that the tracking servo for correcting the tracking error is operated.
이와 같은 렌즈홀더(102)는 양측면에 부착된 코일(105,106)과 함께 트랙킹 및 포커싱 방향으로 이동하는 것을 무빙(moving) 코일 방식이라고 하며, 이와는 반대로 렌즈홀더의 외주면에 다극 마그네트가 부착되고 렌즈홀더와 함께 다극 마그네트가 이동하는 것을 무빙 마그네트 방식이라고 한다. 이때의 마그네트와 코일에 의한 무빙방식은 플레밍 왼손 법칙의 로렌쯔 힘을 이용하고 있다.Such a lens holder 102 is called a moving coil method, which moves in the tracking and focusing direction with the coils 105 and 106 attached to both sides. In contrast, a multi-pole magnet is attached to the outer circumferential surface of the lens holder and The movement of a multipole magnet together is called a moving magnet method. At this time, the moving method by magnet and coil uses Lorentz force of Fleming's left hand law.
도 3 및 도 4는 종래 레디얼 틸팅이 가능한 광 픽업 액츄에이터를 나타낸 도면이다.3 and 4 are views showing a conventional optical pickup actuator capable of radial tilt.
도 3을 참조하면, 렌즈홀더(202) 둘레면에 레디얼 틸팅 코일(217)을 부착하고, 상기 레디얼 틸팅 코일(217)이 다극 착자된 마그네트(204)와의 전자기력에 의해 렌즈홀더(202)를 레디얼 틸팅 방향으로 가동시켜 준다.Referring to FIG. 3, a radial tilting coil 217 is attached to a circumferential surface of the lens holder 202, and the radial tilting coil 217 radially rotates the lens holder 202 by an electromagnetic force with the magnet 204 in which the pole is multi-pole magnetized. Run in the tilting direction.
즉, 도 4와 같이 렌즈홀더(202) 둘레면에 권선된 레디얼 틸팅 코일(217)에 전류를 흘려주면, 상기 레디얼 틸팅 코일(217)과 대향하는 다극 마그네트(204a,204b)의 다른 극성에 의해 렌즈홀더(202)의 좌/우측을 서로 반대 방향으로 회동시켜 준다.That is, when a current flows through the radial tilting coil 217 wound around the lens holder 202 as shown in FIG. 4, the polarity of the multipolar magnets 204a and 204b facing the radial tilting coil 217 is different. The left and right sides of the lens holder 202 are rotated in opposite directions.
이와 같은 광 픽업 액츄에이터(100)는 영구자석 자계에 의한 가동코일 형태로 운동을 하며, 광기록매체의 원하는 소정 위치에 대물렌즈를 이동시킨다. 이때, 상기 광 픽업 액츄에이터의 가동부(moving part)인 렌즈홀더(lens holder)는 강성과 감쇠특성을 갖는 와이어 서스펜션으로 고정시켜, 소정의 원하는 주파수 특성을 갖도록 설계되어 진다. 그리고, 상기 렌즈홀더는 서로 수직한 두 방향인 포커싱(focusing) 방향과 트랙킹(tracking) 방향으로 병진 운동을 하고, 광학신호의 오차를 줄이기 위하여, 회전이나 비틀림과 같은 불필요한 진동이 없는 상태로 운동이 이루어지도록 하여야 한다. The optical pickup actuator 100 moves in the form of a movable coil by a permanent magnet magnetic field, and moves the objective lens to a desired predetermined position of the optical recording medium. In this case, a lens holder, which is a moving part of the optical pickup actuator, is fixed to a wire suspension having rigidity and attenuation characteristics and designed to have a predetermined desired frequency characteristic. In addition, the lens holder is translated in two focusing directions, a tracking direction and a tracking direction, which are perpendicular to each other, and in order to reduce the error of the optical signal, the lens holder is moved without any unnecessary vibration such as rotation or torsion. It should be done.
그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 렌즈홀더의 트랙킹 방향 구동시 무게 중심(WC)과 트랙킹 힘 중심(TC)이 불일치하여 고역 주파수에서 도 6과 같은 롤링 모드(rolling mode)로 동작하고, 이러한 롤링 주파수에서 위상이 흐트러지는 현상이 발생할 수 있다. 통상적으로 롤링 주파수는 100~120Hz 부근에서 발생하여 디스크의 회전 주파수와 일치할 수 있고 틸트 각 발생 등으로 인해 제어계에 악영향을 미친다. However, as shown in FIG. 5, the center of gravity WC and the tracking force center TC are inconsistent when driving the lens holder in the tracking direction, and operate in the rolling mode as shown in FIG. 6 at a high frequency. Phase rolling may occur at the rolling frequency. Typically, the rolling frequency occurs around 100-120 Hz to match the rotational frequency of the disc and adversely affects the control system due to the tilt angle.
도 6은 종래 액츄에이터에서의 롤링 현상을 나타낸 것이며, 도 7의 (a)(b)는 종래 액츄에이터에서의 롤링 모드 영향을 주파수에 따른 이득(DB)과 위상(degree) 관계 그래프로 나타낸 도면으로서, 100Hz 부근에서 롤링 모드 현상을 보일 수 있다. 이는 고역에서 힘 중심(TC)과 힘 중심(WC)의 불일치에 이해 롤링이 발생하게 된다.FIG. 6 illustrates a rolling phenomenon in a conventional actuator, and FIG. 7A and FIG. 7B illustrate graphs illustrating a relationship between a gain DB and a phase according to a frequency of a rolling mode effect in a conventional actuator. Rolling mode can be seen around 100Hz. This causes a rolling of the mismatch between the force center (TC) and the force center (WC) at high frequencies.
이러한 롤링 현상의 원인은 도 5에 도시된 바와 같이 높이 방향으로의 힘 중심(WC)과 트랙킹 방향의 힘 중심(TC)의 불일치에 의해 발생하게 된다. 즉, 높이 방향의 힘 중심은 렌즈홀더의 중심인데 반해, 트랙킹 방향의 힘 중심은 트랙킹 코일 의 중심에 위치하므로, 트랙킹 방향 구동시 마그네트와 트랙킹 코일 사이에서 발생하는 자기력의 불균형으로 인해 트랙킹 방향의 힘 중심에 변이가 발생하게 된다. The cause of this rolling phenomenon is caused by a mismatch between the force center WC in the height direction and the force center TC in the tracking direction, as shown in FIG. 5. In other words, the center of force in the height direction is the center of the lens holder, whereas the center of force in the tracking direction is located at the center of the tracking coil. There is a mutation in the center.
또한 다극 마그네트에 의한 자속분포의 영향으로 힘 중심이 정 중앙에서 위쪽으로 치우쳐 있기 때문이다. 이를 해결하기 위해 도 1 및 도 3과 같은 종래의 렌즈홀더 상단 일측에 더미 매스(120,220)를 붙여 무게 중심을 높이도록 하는 방법이 일반적으로 알려져 있으나, 이는 렌즈홀더의 무게를 증가시켜 고역에서의 감도를 저하시키게 되는 문제가 있다.In addition, the center of force is biased upward from the center due to the influence of the magnetic flux distribution by the multipole magnet. In order to solve this problem, a method of increasing the center of gravity by attaching dummy masses 120 and 220 to one side of a conventional lens holder, such as FIGS. 1 and 3, is generally known. There is a problem that lowers.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 액츄에이터의 롤링 모드에 의한 위상 흐트러짐 현상을 효과적으로 제거할 수 있도록 코일의 형상을 변형하여 렌즈홀더에 구성한 광 픽업 액츄에이터를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides an optical pickup actuator configured in a lens holder by modifying a coil shape so as to effectively eliminate phase disturbance caused by the rolling mode of the actuator.
본 발명의 다른 특징은 다극 마그네트와 대향하는 트랙킹 코일의 형상이 상측은 좁고 하측은 넓은 삼각형 구조로 권선하고 렌즈홀더에 부착하는 광 픽업 액츄에이터를 제공함에 있다.Another feature of the present invention is to provide an optical pickup actuator in which the shape of the tracking coil facing the multi-pole magnet is narrow in the upper side and wide in the lower side in a triangular structure and attached to the lens holder.
본 발명의 다른 특징은 트랙킹 코일의 권선 형상을 사다리꼴 또는 6각형 형상으로 부착한 광 픽업 액츄에이터를 제공함에 그 목적이 있다.Another feature of the present invention is to provide an optical pickup actuator having a winding shape of a tracking coil attached in a trapezoidal shape or a hexagonal shape.
상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 광 픽업 액츄에이터는,Optical pickup actuator according to the present invention for achieving the above object,
중심부에 대물렌즈를 취부한 렌즈홀더와, 포커싱 방향으로의 가동을 위해 상기 렌즈홀더의 양측면 좌/우에 부착된 포커싱 코일과, 트랙킹 방향으로의 가동을 위해 상기 렌즈홀더의 양측면 중앙에 부착된 트랙킹 코일과, 상기 렌즈홀더의 양측면 코일들과 대향하는 다극 마그네트를 포함하는 광 픽업 액츄에이터에 있어서, A lens holder with an objective lens mounted at its center, a focusing coil attached to left and right sides of the lens holder for movement in a focusing direction, and a tracking coil attached to the centers of both sides of the lens holder for movement in a tracking direction. In the optical pickup actuator comprising a multi-pole magnet opposing both side coils of the lens holder,
상기 트랙킹 코일은 트랙킹 방향 회동시 역방향 토크 발생을 위해, 하부 권선 면적이 상부 권선 면적보다 넓고 다극 마그네트의 극성 경계면에 회동 중심이 위치하는 좌/우 대칭 구조인 것을 특징으로 한다.The tracking coil has a left / right symmetrical structure in which a lower winding area is larger than an upper winding area and a rotation center is located at a polar boundary of a multipole magnet to generate reverse torque when the tracking direction rotates.
바람직하게, 상기 트랙킹 코일은 상부 권선 폭이 좁고 하부 권선 폭이 넓은 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 한다.Preferably, the tracking coil has a trapezoidal shape having a narrow upper winding width and a wide lower winding width.
바람직하게, 상기 트랙킹 코일은 상부 권선 폭이 좁고 하부 권선 폭이 넓은 6각형인 것을 특징으로 한다.Preferably, the tracking coil is characterized in that the hexagonal width of the upper winding width is narrow and the lower winding width is wide.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 광 픽업 액츄에이터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the optical pickup actuator according to the present invention configured as described above is as follows.
도 8을 참조하면, 중심부에 대물렌즈(301)를 취부하고 가동하는 렌즈홀더(302)와, 렌즈홀더의 가동을 위해 측면에 결합된 자기회로로서 트랙킹 및 포커싱 코일(305,306), 요크(303) 및 다극 착자된 마그네트(304)로 이루어진다.Referring to FIG. 8, a lens holder 302 which mounts and operates an objective lens 301 at a central portion thereof, a tracking and focusing coil 305 and 306, and a yoke 303 as magnetic circuits coupled to side surfaces for moving the lens holder. And a magnet pole 304 magnetized multi-pole.
그리고, 도 8의 (b)와 같이 포커싱 코일(305)은 렌즈홀더(302)의 양측면 좌/우에 부착되어 마그네트(304) 극성의 수직 경계면에 각각 대향하며, 트랙킹 코일(306)는 렌즈홀더(302)의 양측면 중심부에 부착되어 마그네트 극성의 수평 경계면에 각각 대향한다.And, as shown in (b) of FIG. 8, the focusing coil 305 is attached to the left and right sides of the lens holder 302 so as to face the vertical boundary of the polarity of the magnet 304, and the tracking coil 306 is a lens holder ( It is attached to the central portions of both sides of 302 so as to oppose the horizontal boundaries of the magnet polarity, respectively.
또한, 도 8의 (b)와 같이, 다극 착자된 마그네트(304)는 "ㄱ"자 형상의 마그네트(304a,304b)가 서로 대칭적으로 배치되며, 좌/우 하단부에 "ㄱ"자 형상의 마그네트 극성과 반대의 극성을 갖는 마그네트(304c,304d)가 배치된다. 이러한 마그네트(304)의 실시 예로서, 한 개의 마그네트를 다극으로 착자시켜 구성할 수도 있고, 4개의 단극성 마그네트 등으로 구성할 수 있다. In addition, as shown in (b) of FIG. 8, the magnet 304 having a multipolar magnetized magnet having the "a" shape magnets 304a and 304b is disposed symmetrically with each other, and has the "a" shape at the lower left and right sides. Magnets 304c and 304d having polarities opposite to the magnet polarities are disposed. As an example of such a magnet 304, one magnet may be magnetized into a multipole, or four monopolar magnets or the like.
이러한 수평 방향으로 트랙킹 코일(306)의 회동 중심과 대향하는 서로 다른 극성 경계면(304a,304b)이 배치되고, 수직 방향으로 포커싱 코일(305)의 회동 중심과 대향하는 서로 다른 극성 경계면((304a,304c),(304b,304d))이 배치된다.In this horizontal direction, different polarity interfaces 304a and 304b are disposed opposite the center of rotation of the tracking coil 306, and different polarity interfaces (304a, opposite to the center of rotation of the focusing coil 305 in the vertical direction). 304c) and 304b and 304d) are disposed.
여기서, 상기 렌즈홀더(302)의 좌/우측면 중심부에 부착된 트랙킹 코일(306)은 하부 권선 폭이 상부 권선 폭 보다 넓은 사다리꼴 형상으로 권선된다. 즉, 삼각형 구조로 렌즈홀더의 양측 중심부에 부착되는 구조이다.Here, the tracking coil 306 attached to the center of the left / right side of the lens holder 302 is wound in a trapezoidal shape with a lower winding width that is wider than the upper winding width. That is, the triangular structure is attached to the central portion of both sides of the lens holder.
또한, 다극 착자된 마그네트(304)는 렌즈홀더(302)의 좌, 우측으로 강자성체 재질의 구조물인 "U"자형 요크(303)의 내면에 각각 고정되며, 요크(303)는 픽업 베이스(미도시)와 일체화 수단에 의해 일체화되어 있다.In addition, the multi-pole magnetized magnet 304 is fixed to the inner surface of the "U" -shaped yoke 303, which is a ferromagnetic material to the left and right of the lens holder 302, the yoke 303 is a pickup base (not shown) ) Is integrated by means of integration.
그리고, 렌즈홀더(302)의 상, 하부 측면 중심부에는 고정부(308)가 결합되어 있으며, 각 고정부(308)에는 2개가 평행한 와이어 서스펜션(307)의 일단이 고정되고, 상기 와이어 서스펜션(307)의 타단은 렌즈홀더(302)의 일측에 마련된 프레임(309)을 통해서 메인기판(미도시)에 고정된다. 이러한 와이어 서스펜션(307)은 상기 렌즈홀더(302)를 부상시키며, 전류를 공급하는 중계선 역할을 한다. In addition, fixing parts 308 are coupled to upper and lower side center portions of the lens holder 302, and one end of two parallel wire suspensions 307 is fixed to each fixing part 308, and the wire suspension ( The other end of the 307 is fixed to the main substrate (not shown) through the frame 309 provided on one side of the lens holder 302. The wire suspension 307 floats the lens holder 302 and serves as a relay line for supplying current.
여기서, 프레임(309) 내부에는 강성을 갖는 와이어 서스펜션(307)을 감쇠특성을 갖도록 하기 위해 댐퍼(미도시)가 결합되고, 그 외측으로 결합된 메인기판에 상기 와이어 서스펜션(307)의 타단이 납땜 고정되도록 한다.Here, a damper (not shown) is coupled in the frame 309 so as to have a rigid damping characteristic of the wire suspension 307, and the other end of the wire suspension 307 is soldered to the main substrate coupled to the outside thereof. To be fixed.
이러한 액츄에이터의 동작은 도 8의 (a)(b)에 도시된 바와 같이, 렌즈홀더 양측면 좌/우에 부착된 포커싱 코일(305)은 트랙킹 코일(306)과 직교방향으로 권선된다. 상기 포커싱 코일(305)에 전류가 흐르면 자속의 방향이 상, 하 방향으로 발생한다. 이때 포커싱 코일(305)과 대향하는 다극 마그네트(303)의 자속이 전자기적으로 작용함에 따라 포커싱 코일(305)에 수직방향으로 힘이 발생하여, 렌즈홀더(302)가 포커싱 방향(수직 상/하)으로 움직이게 되어 이를 보정하기 위한 포커싱 서보가 동작하게 된다.As shown in (a) and (b) of FIG. 8, the focusing coil 305 attached to the left and right sides of the lens holder is wound in a direction perpendicular to the tracking coil 306. When current flows through the focusing coil 305, the direction of the magnetic flux is generated in the up and down directions. At this time, as the magnetic flux of the multi-pole magnet 303 opposite to the focusing coil 305 acts electromagnetically, a force is generated in a direction perpendicular to the focusing coil 305, so that the lens holder 302 moves in the focusing direction (vertical up / down). ), And the focusing servo is operated to correct it.
그리고, 렌즈홀더(302)의 양측면 중심부에 부착된 사다리꼴 형상의 트랙킹 코일(306)은 서로 적당한 방향으로 감겨있어 이에 전류가 흐를 때 정해진 방향으로 자속을 발생시키고, 이는 고정되어 있는 다극 마그네트(303)와 전자기력에 의해서 반발력 및 척력이 발생시키게 된다. 상기 반발력 및 척력에 의해서 렌즈홀더(302)의 움직임이 트랙킹 방향(좌, 우)으로 움직임으로써, 트랙킹 오차를 보정하기 위한 트랙킹 서보가 동작한다. In addition, the trapezoidal tracking coils 306 attached to the central portions of both sides of the lens holder 302 are wound in a proper direction and generate magnetic flux in a predetermined direction when current flows thereto, which is fixed to the multipole magnet 303. And repulsive force and repulsive force are generated by the electromagnetic force. By the repulsive force and the repulsive force, the movement of the lens holder 302 moves in the tracking directions (left and right), so that the tracking servo for correcting the tracking error is operated.
이때, 상기 렌즈홀더(302)는 트랙킹 방향의 구동 힘(Tracking Force : TF)에 의해 트랙킹 방향으로 가동하는데, 상기 렌즈홀더(302)에서 무게 중심과 트랙킹 힘 중심의 불균형으로 발생하는 롤링 모드시, 상기 트랙킹 코일(306)에서 트랙킹 힘(TF)과 함께 발생되는 역방향 보상 토크(TFc)에 의해 트랙킹 방향으로 좌/우 회동하게 된다. 즉, 트랙킹 코일(306)의 사다리꼴 형상이 트랙킹 힘 중심을 내리는 효과를 낸다.At this time, the lens holder 302 is driven in the tracking direction by the driving force (Tracking Force (TF)) in the tracking direction, in the rolling mode that occurs due to the imbalance of the center of gravity and the tracking force in the lens holder 302, The tracking coil 306 rotates left / right in the tracking direction by the reverse compensation torque TFc generated together with the tracking force TF. That is, the trapezoidal shape of the tracking coil 306 produces the effect of lowering the tracking force center.
도 9는 본 발명에 따른 사다리꼴 형상의 트랙킹 코일에서의 벡터 그래프이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 사다리꼴 형상의 트랙킹 코일에 일정 방향의 전류를 공급할 경우, 힘의 크기를 계산하면 다음과 같다.9 is a vector graph in a trapezoidal tracking coil according to the present invention. As shown in FIG. 9, when a current in a predetermined direction is supplied to the trapezoidal tracking coil, the magnitude of the force is calculated as follows.
도 9를 참조하면, 사다리꼴 형상의 트랙킹 코일에 전류가 인가되면, 트랙킹 힘 크기(F)는 사다리꼴 경사변과 수직한 각도로 발생하게 된다. 즉, 벡터 F = 벡터 Fx + 벡터 Fy로서 트랙킹 방향 힘 크기이며, 벡터 Fx는 트랙킹 구동되는 방향(X축)의 힘 크기이며, 벡터 Fy는 Y축 방향으로 발생되는 힘 크기이다.Referring to FIG. 9, when a current is applied to the trapezoidal tracking coil, the tracking force magnitude F is generated at an angle perpendicular to the trapezoidal inclined side. That is, the vector F = vector Fx + vector Fy, the tracking direction force magnitude, the vector Fx is the force magnitude in the tracking driving direction (X-axis), the vector Fy is the force magnitude generated in the Y-axis direction.
여기서, 트랙킹 구동력 Fx에 의해 발생되는 롤링을 일으키는 가진 토크는 Fx*bo에 해당한다.(bo는 TC와 WC 차이). 그리고, 경사각도 θ가 10°이면 F*Cos10°= Fx이므로 F * 0.99 = Fx => F≒Fx이며, F*Sin10°= Fy이므로 F*0.1 = Fy에 해당한다. 이에 따라 Fx>>Fy에 해당하므로, Fy를 이용하여 롤링 현상을 없앨 수 있다.Here, the exciting torque that causes the rolling generated by the tracking drive force Fx corresponds to Fx * bo (bo is the difference between TC and WC). In addition, when the inclination angle θ is 10 °, F * Cos10 ° = Fx, so F * 0.99 = Fx => F ≒ Fx, and F * Sin10 ° = Fy, so F * 0.1 = Fy. Accordingly, since Fx >> Fy, the rolling phenomenon can be eliminated by using Fy.
즉, 트랙킹 코일(306)이 사다리꼴 형상으로 렌즈홀더 좌/우측면 중심부에 위치하여, 트랙킹 방향의 힘(F=Fx+Fy)과 보상 토크(TFc=Fy)에 의해 렌즈홀더가 트랙킹 방향으로 가동시켜 줌으로써, 트랙킹 감도에는 영향을 전혀 주지 않고 렌즈홀더의 매스 증가 없이도 롤링을 없앨 수 있다. 이로써, 4극 착자된 마그네트와 대향하는 트랙킹 코일이 렌즈홀더 중심부에서 위로 올라가는 구성으로 발생되는 롤링 현상을 해결하게 된다.That is, the tracking coil 306 is trapezoidally positioned at the center of the left / right side of the lens holder, and the lens holder is moved in the tracking direction by the force in the tracking direction (F = Fx + Fy) and the compensation torque (TFc = Fy). By zooming, rolling can be eliminated without affecting the tracking sensitivity and without increasing the mass of the lens holder. This solves the rolling phenomenon caused by the configuration in which the tracking coil facing the four-pole magnetized magnet rises up from the center of the lens holder.
이때, 보상 토크(TFc)는 2*d1*Fy이다. 여기서, 2*d1는 트랙킹 힘 중심 선상에서 트랙킹 코일의 양변 사이의 거리이다. 여기서, 롤링을 일으키는 가진 토크는 트랙킹 구동력 Fx에 의해 발생하고 역방향 보상 토크는 벡터 Fy에 의해 발생하게 되는데, Fx>>Fy이므로 트랙킹 감도는 전혀 손해가 없고 렌즈홀더에 매스 증가 없이도 롤링을 없앨 수 있다.At this time, the compensation torque TFc is 2 * d1 * Fy. Here, 2 * d1 is the distance between both sides of the tracking coil on the tracking force center line. Here, the rolling excitation torque is generated by the tracking driving force Fx and the reverse compensation torque is generated by the vector Fy. Since Fx >> Fy, the tracking sensitivity is not damaged at all and rolling can be eliminated without increasing the mass of the lens holder. .
도 10은 종래 및 본 발명에서의 트랙킹 방향으로의 구동상태 및 주파수 특성을 비교한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이 렌즈홀더의 좌/우측면 중심부에 부착된 트랙킹 코일의 형상이 기존의 사각형 구조에서 사다리꼴 형상으로 변형함으로써, 트랙킹 힘 중심(TC)과 무게 중심(WC)의 어긋남에 의한 역방향 토크(torque, TFc)를 발생시켜 잔류 토크를 제거하여 롤링이 가진되지 않도록 해 준다.10 is a view comparing driving state and frequency characteristics in the tracking direction in the prior art and the present invention. As shown in FIG. 10, the shape of the tracking coil attached to the center of the left / right surface of the lens holder is deformed from the existing rectangular structure to a trapezoidal shape, thereby reversed by the displacement of the tracking force center TC and the center of gravity WC. Torque (TFc) is generated to remove residual torque so that rolling is not excited.
도 11은 다른 실시 예로서, 트랙킹 코일(316)은 하부 권선 폭이 상부 권선 폭 보다 넓게 하되, 6각형 형상으로 권선시킨 구조이다.11 is another embodiment, the tracking coil 316 has a lower winding width wider than the upper winding width, the structure is wound in a hexagonal shape.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광 픽업 액츄에이터에 의하면, 고밀도의 디스크를 재생, 기록하는 드라이브 시스템에 있어서, 액츄에이터의 롤링 모드에 의해 발생하는 위상 교란을 없애기 위하여, 트랙킹 코일의 형상을 변경하여 트랙킹 힘 중심과 무게 중심의 어긋남에 의한 토크를 상쇠시킬수 있는 역방향 토크를 발생시켜 잔류 토크를 없애고 롤링이 가진되지 않게 함으로써, 고역감도의 손실 없이 롤링에 의한 위상 교란이 발생하지 않도록 하여, 안정된 제어계를 구현할 수 있다. As described above, according to the optical pickup actuator according to the present invention, in the drive system for reproducing and recording a high-density disc, the tracking force is changed by changing the shape of the tracking coil in order to eliminate phase disturbance caused by the rolling mode of the actuator. By generating a reverse torque that can cancel the torque caused by the misalignment of the center and the center of gravity, eliminating the residual torque and preventing rolling, it is possible to realize a stable control system by preventing phase disturbance due to rolling without losing high sensitivity. have.
도 1의 (a)(b)는 종래의 광 픽업 엑츄에이터의 구조를 보여주는 정면도 및 측면도.Figure 1 (a) (b) is a front view and a side view showing the structure of a conventional optical pickup actuator.
도 2는 도 1의 자기회로를 나타낸 도면.2 illustrates the magnetic circuit of FIG. 1;
도 3은 종래 광 픽업 액츄에이터의 다른 구조를 보여주는 사시도.3 is a perspective view showing another structure of a conventional optical pickup actuator.
도 4는 도 3의 자기회로 중 레디얼 틸팅 코일에 의한 틸팅 예를 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating an example of tilting by a radial tilting coil of the magnetic circuit of FIG. 3.
도 5는 종래 광 픽업 액츄에이터에 있어, 무게 중심과 트랙킹 중심의 나타낸 도면.5 is a diagram illustrating a center of gravity and a tracking center in a conventional optical pickup actuator.
도 6은 종래 렌즈홀더의 롤링 모드 상태를 나타낸 도면.6 is a view showing a rolling mode state of a conventional lens holder.
도 7의 (a)(b)는 종래 광 픽업 액츄에이터에서의 롤링 모드시의 위상과 주파수 관계 그래프.7 (a) and 7 (b) are graphs showing a relationship between phase and frequency in a rolling mode in a conventional optical pickup actuator.
도 8은 본 발명 실시 예에 따른 광 픽업 액츄에이터를 나타낸 사시도.8 is a perspective view showing an optical pickup actuator according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명 실시 예에 따른 트랙킹 코일의 힘을 벡터로 나타낸 도면.9 is a view showing the force of the tracking coil in a vector according to an embodiment of the present invention.
도 10는 도 8의 자기회로 구성도.10 is a diagram illustrating a magnetic circuit of FIG. 8.
도 11은 본 발명의 광 픽업 액츄에이터의 다른 자기회로 구성도.11 is another magnetic circuit configuration diagram of the optical pickup actuator of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
301...대물렌즈 302...렌즈홀더301 objective lens 302 lens holder
303...요크 304...마그네트303.York 304.Magnet
305...포커싱 코일 306,316...트랙킹 코일305 ... focusing coil 306,316 ... tracking coil
307...와이어 서스펜션 309...프레임307 ... wire suspension 309 ... frame
317...레디얼 틸팅 코일317 ... radial tilting coil
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